Film Wind River dimulai ketika Cory Lambert (Jeremy Renner) menemukan jasad seorang remaja bernama Natalie Hanson (Kelsey Asbille) yang telah membeku di tengah kumpulan salju yang sedang menerpa kawasan Wind River Indian Reservation di Wyoming, Amerika Serikat. Menduga bahwa jasad yang ia temukan meninggal akibat sebuah tindakan kekerasan, Cory Lambert kemudian menghubungi Federal Bureau of Investigation yang lantas mengirimkan agen muda mereka, Jane Banner (Elizabeth Olsen), ke lokasi kejadian perkara.